CN114389412A - 一种混合动力电机定转子合装装配设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力电机定转子合装装配设备及方法，属于混合动力液力自动变速器领域，包括支撑机构、移载机构、导向机构和压装机构，支撑机构和移载机构相互配合，实现支撑、吊装和转运，将较重的变速器移入到设备内部，并实现精确定位，压装机构中压装气缸的缸杆带动定子上下移动，第二手动换向阀用于控制压装气缸的伸缩，进而控制在定子导向板上的压装定子，导向机构中的转子定位座精确定位转子，防止压装定子时，转子发生轴向和径向的移动，避免定子、转子吸附到一起，不会由于摩擦产生铁屑导致电机的损坏。同时压装机构过盈压入O型圈，避免装配过程中损坏O型圈，满足产品装配要求和保证产品的一致性。

Description

一种混合动力电机定转子合装装配设备及方法

技术领域

本发明属于混合动力液力自动变速器领域，具体涉及一种混合动力电机定转子合装装配设备及方法。

背景技术

P2混合动力液力自动变速器的P2电机布置在发动机和变速器中间，是目前混动车型采用最多的Px混动构型。为减小轴向尺寸，常用电机布置方式是将电机的定子、转子布置在变速器内部前端。为了快速排出电机运行过程中产生的热量，定子和变速器壳体之间需形成一个密闭空腔，通过外接水冷系统将热量排出。定子外径上下两侧各布置2个O型圈，过盈压入变速器壳体内，不能出现泄漏情况。转子转速在1万转/分左右，和定子的径向间隙在1mm左右，且转子带有强磁性，装配过程需保证转子和定子不能接触。新品试制的传统方法是制作简易导向杆，有经验的装配人员手工砸装定子，人工砸装难以满足产品装配要求和保证产品的一致性。装配过程中O型圈一旦损伤，冷却水会进入变速器，导致变速器整体润滑、液压控制失效；转子、定子一旦吸附到一起，由于转子外圈和定子内圈都较粗糙，吸附后会拉伤表面，导致电机失效。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混合动力电机定转子合装装配设备及方法以解决现有技术中制作简易导向杆，装配人员手工砸装定子，难以满足产品装配要求和保证产品的一致性，且装配过程中O型圈易损伤、转子、定子易吸附到一起的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开的一种混合动力电机定转子合装装配设备，包括：支撑机构、移载机构、导向机构和压装机构；移载机构设置在支撑机构底部，压装机构设置在支撑机构顶部，导向机构位于压装机构下方设置在支撑机构内部；

所述压装机构包括：压装气缸、压装气缸底座、薄螺母、定子压头、厚螺母和第二手动换向阀；压装气缸底座设置在支撑机构上，压装气缸设置在压装气缸底座上，定子压头设置在导向机构上，压装气缸的缸杆通过薄螺母和厚螺母与导向机构连接；

所述导向机构包括：转子定位座、定子导向板、压装气缸顶板、若干个定子导向杆、若干个直线轴承、若干个第二导套和若干个压装气缸导杆；用于定位转子的转子定位座连接转子端面，定子导向杆一端固定在定子导向板上，另一端穿过定子连接变速器壳体，压装气缸的缸杆与定子导向板连接，定子导向板下侧连接定子压头，上侧连接压装气缸导杆，压装气缸导杆上侧连接压装气缸顶板，压装气缸导杆外径间隙配合有直线轴承和第二导套，第二导套设置在直线轴承上方。

优选地，所述支撑机构包括：底座、顶板、若干个第一导套、若干个支撑柱和若干个吊耳；第一导套分别固定在支撑柱两端，共同装配到底座和顶板之间并固定，吊耳均布于顶板上。

优选地，所述移载机构包括：底板、定位座、移载气缸、气缸连接板、第一缓冲器、第一缓冲器支架、第二缓冲器、第二缓冲器支架、第一手动换向阀和若干个直线滑块轨道；直线滑块轨道的固定部分固定在支撑机构底部，移动部分连接并支撑底板，移载气缸固定在支撑机构底部直线滑块轨道一侧，移载气缸的缸杆连接气缸连接板一端，气缸连接板另一端连接底板，定位座固定在底板上，第一缓冲器支架和第二缓冲器支架分别设置在支撑机构底部两端，第一缓冲器、第二缓冲器分别设置在第一缓冲器支架、第二缓冲器支架上，第一手动换向阀设置在支撑机构顶部并连接移载气缸。

优选地，所述转子定位座上设置有若干用于径向定位转子的止口。

优选地，所述转子定位座端面开设若干通孔，与转子端面通过螺栓连接。

优选地，所述定子导向杆螺纹固定在变速器壳体上。

优选地，所述定子压头下侧开有豁口。

优选地，所述第二手动换向阀有A、B两个口，分别连接压装气缸的进气口和出气口。

本发明还公开了一种混合动力电机定转子合装装配方法，包括以下步骤：

步骤一：调节移载机构移到装配设备外侧；

步骤二：将变速器放置在移载机构上；

步骤三：通过第二手动换向阀调节压装气缸将定子吊起，并将其固定在定子压头上；

步骤四：转子定位座固定到转子上；

步骤五：调节移载机构移到装配设备移到装配设备内侧；

步骤六：定子导向杆连接变速器壳体；

步骤七：通过第二手动换向阀调节压装气缸将定子压入变速器壳体内；

步骤八：拆除定子导向杆；

步骤九：调节第二手动换向阀及移载机构，吊起变速器总成，完成装配。

优选地，步骤三中定子通过螺栓固定在定子压头上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开的一种混合动力电机定转子合装装配设备，可精确定位变速器本体、定子、转子，稳定导向、定位、压入定子总成；支撑机构和移载机构相互配合，实现支撑、吊装和转运，将较重的变速器移入到设备内部，并实现精确定位，压装机构中压装气缸缸体通过压装气缸底座精确安装在顶板，压装气缸的缸杆，用于带动定子上下移动；定子压头在定子导向板上用于压装定子，第二手动换向阀用于控制压装气缸的伸缩，从而进行压装定子，导向机构中的转子定位座精确定位转子，防止压装定子时，转子发生轴向和径向的移动，避免定子、转子吸附到一起，定子导向板、定子压头、直线轴承、压装气缸导杆和压装气缸顶板相互配合精确导向定子，保证压装过程，定子和转子不接触，不会由于摩擦产生铁屑导致电机的损坏。

进一步地，支撑机构中底座、顶板、支撑柱和用于起吊整个设备的吊耳相互配合，实现整个设备的支撑、吊装和转运。

进一步地，移载机构中的直线滑块轨道、底板和底座相互配合，导向底板的移动轨迹，移载气缸带动底板移动；第一手动换向阀用于控制移载气缸的伸缩，第一缓冲器支架、第一缓冲器、第二缓冲器支架、第二缓冲器和底座配合，保证变速器中心和压头中心同心，有效实现变速器的精准转移。

进一步地，所述转子定位座上设置有若干用于径向定位转子的止口，防止压装定子时，转子发生径向的移动，避免定子和转子相接触。

进一步地，所述转子定位座端面开设若干通孔，与转子端面通过螺栓连接，轴向定位转子，防止压装定子时，转子发生轴向的移动，避免定子和转子相接触。

进一步地，定子导向杆螺纹固定在变速器壳体上，压装定子过程中有效导向定子，且便于拆卸。

进一步地，定子压头下侧开有豁口，有利于避让定子突出的连接线。

本发明还公开了一种混合动力电机定转子合装装配方法，通过该方法可精确定位变速器本体、定子、转子，稳定导向、定位、压入定子总成；保证压装过程，转子和定子不能接触，不会由于摩擦产生铁屑导致电机的损坏，满足产品装配要求和保证产品的一致性。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的AA剖面图；

图4为本发明的立体图；

图5为本发明的底座结构示意图

图6为本发明的第一缓冲器支架结构示意图；

图7为本发明的气缸连接板结构示意图；

图8为本发明的第二缓冲器支架结构示意图；

图9为本发明的定位座结构示意图；

图10为本发明的转子定位座结构示意图；

图11为本发明的定子压头结构示意图；

图12为本发明的第二导套结构示意图；

图13为本发明的压装气缸底座结构示意图；

图14为本发明的定子导向板结构示意图；

图15为本发明的底板结构示意图。

其中：1-第一缓冲器；2-第一缓冲器支架；3-底座；4-直线滑块轨道；5-气缸连接板；6-底板螺栓；7-移载气缸；8-第一导套；9-若干螺栓；10-第二缓冲器支架；11-定位座；12-消音器；13-第一手动换向阀；14-第二手动换向阀；15-吊耳；16-支撑柱；17-转子定位座；18-定子导向杆；19-厚螺母；20-定子导向板螺栓；21-定子压头；22-直线轴承；23-第二导套；24-压装气缸导杆；25-压装气缸；26-压装气缸顶板；27-压装气缸底座；28-薄螺母；29-第三导套；30-定子导向板；31-底板；32-顶板；33-第一导套；34-第二缓冲器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1～图15，本发明公开的一种混合动力电机定转子合装装配设备包括支撑机构、移载机构、导向机构和压装机构；支撑机构的连接方式为8个第一导套8分别焊接在4个支撑柱16的两端，焊接了第一导套8的支撑柱16过盈装配到底座3和顶板32上，分别用4个螺栓固定，顶板32上均布4个吊耳15，用于起吊整个设备。

移载机构的连接方式为，直线滑块轨道4用螺栓固定在底座3的左侧；2个直线滑块轨道4固定部分用36个螺栓固定在底座3上的2排贯通的凹槽上，移动部分连接并支撑底板31，用于导向底板31的移动轨迹；底板31上内止口定位定位座11，并用螺栓连接；移载气缸7的缸杆用底板螺母6连接在气缸连接板5上，并带动底板31移动；底座3的两端分别安装第一缓冲器支架2、第一缓冲器1，第二缓冲器支架10、第二缓冲器34、第一缓冲器1和第二缓冲器34位置可调节；第一手动换向阀13的A、B口分别连接移载气缸7的进气口和出气口，进气口连接压缩空气，排气口连接消音器12，第一手动换向阀13用于控制移载气缸的伸缩。

导向机构的连接方式为，转子定位座17的止口精确径向定位转子；转子定位座17端面通孔安装有螺栓，连接转子端面，用于精确轴向定位转子。T型的3个定子导向杆18穿过定子的通孔后，螺纹固定在变速器壳体上，用于压装过程导向定子；定子导向板30的2个定子导向板螺栓20穿过第三导套29后连接定子的螺纹孔，将定子固定在定子压头21上；定子导向板30下侧连接定子压头21，上侧连接3个压装气缸导杆24，压装气缸导杆24上侧连接环形的压装气缸顶板26，用于导向定子；3个压装气缸导杆24外径小间隙配合有3个直线轴承22和3个第二导套23，直线轴承22下侧嵌入到顶板32，上侧用第二导套23防护，防止掉入杂质。

压装机构的连接方式为，压装气缸底座设置在顶板32上，压装气缸设置在压装气缸底座上，压装气缸25的缸杆前端为螺纹，用一个薄螺母28和一个厚螺母19将定子导向板30夹在中间。定子压头设置在定子导向板30下侧。

转子转速在1万转/分左右，和定子的径向间隙在1mm左右，且转子带有强磁性，装配过程本发明通过以下技术手段保证转子和定子不能接触：变速器输出端朝下放置在定位座11上，变速器和定位座11同心固定。转子定位座17的止口用于精确径向定位转子；转子定位座17端面通孔安装有螺栓，连接转子端面，用于精确轴向定位转子；防止压装定子时，转子发生轴向和径向的移动，避免定子、转子吸附到一起。T型的3个定子导向杆18穿过定子的通孔后，螺纹固定在变速器壳体上，用于压装过程导向定子；定子导向板30的2个螺栓穿过第三导套29后连接定子的螺纹孔，将定子固定在定子压头21上；定子导向板30下侧连接定子压头21，上侧连接3个压装气缸导杆24，压装气缸导杆24上侧连接环形的压装气缸顶板26，用于导向定子；为了精确导向定子，3个压装气缸导杆24外径小间隙配合有3个直线轴承22和3个第二导套23，直线轴承22下侧嵌入到顶板32，上侧用第二导套23防护，防止掉入杂质。

定子外径上下两侧各布置2个O型圈，通过以下技术手段过盈压入变速器壳体内：压装气缸25缸体通过压装气缸底座27的止口精确安装在顶板32，压装气缸25的缸杆通过薄螺母28和厚螺母19，和定子导向板30连接，用于带动定子上下移动；不锈钢材质的定子压头21径向精确在定子导向板30的止口上，下侧开有异形豁口，用于避让定子突出的连接线；第二手动换向阀14的A、B口分别连接压装气缸25的进气口和出气口，进气口连接压缩空气，用于控制压装气缸的伸缩。

变速器较重，本发明通过以下技术手段进入到设备内部，并精确定位：移载机构中2个直线滑块轨道4固定部分用36个螺栓固定在底座3上的2排贯通的凹槽上，移动部分连接并支撑底板31，用于导向底板31的移动轨迹；移载气缸7的缸体固定在底座3上，缸杆连接在气缸连接板5上，并带动底板31移动；底座3的两端分别安装第一缓冲器支架2、第一缓冲器1，第二缓冲器支架10、第二缓冲器34，第二缓冲器34调节时，需保证变速器中心和压头中心同心；第一手动换向阀13的A、B口分别连接移载气缸7的进气口和出气口，进气口连接压缩空气，用于控制移载气缸的伸缩。

本发明通过以下技术手段保证变速器中心和压头中心同心：底座3上的2排贯通的凹槽、2个直线滑块轨道4都均布在设备中心的两侧，保证变速器左右两侧在设备中心。气缸连接板5用多个底板螺栓6固定在底板31侧面上，底板31侧面布置有多于底板螺栓6数量的螺纹孔，便于调节底座3前后两侧的位置。第一缓冲器支架2和第二缓冲器支架10为折弯异形，第二缓冲器34调节时，需保证变速器中心和压头中心同心；第一缓冲器1调节时，需保证底板31伸出空间足够放入变速器。

整个设备较大，本发明通过以下技术手段实现支撑、吊装和转运：

支撑机构中的8个第一导套8和4个支撑柱16径向焊接后，过盈装配到底座3和顶板32上，分别用4个螺栓固定，顶板32上均布4个吊耳15，用于起吊整个设备。

本发明通过以下技术手段控制移载气缸、压装气缸的移动：移载气缸控制：第一手动换向阀13选取三位四通阀，第一手动换向阀13的A、B口分别连接移载气缸7的进气口和出气口，进气口连接压缩空气，排气口连接消音器12，第一手动换向阀13用于控制移载气缸7的伸缩。压装气缸控制：第二手动换向阀14选取三位四通阀，第二手动换向阀14的A、B口分别连接压装气缸25的进气口和出气口，进气口连接压缩空气，排气口连接消音器12，第二手动换向阀14用于控制压装气缸的伸缩。

整个设备较重，本发明通过以下技术手段在满足使用性能的基础上进行减重：

支撑机构采用过盈加焊接的结构，未采取铸造结构。底座3的2排直线滑块轨道4中间区域，设计为较大的贯通式腰形孔。4个支撑柱16设计为中空式的钢管。定位座11设计为类工字形、中空式，去除多余材料。压装气缸顶板26设计为环形钢板，并增加去重孔。顶板32增加4个较大的去重孔，既能减重，又便于观察。转子定位座17增加6个去重孔。

定子导向板30在压装气缸25的带动下，通过以下技术手段保证竖直上下移动：

压装气缸25的缸杆前端为螺纹，用一个薄螺母28和一个厚螺母19将定子导向板30夹在中间。定子导向板30上用螺栓连接3个压装气缸导杆24，压装气缸导杆24外径的粗糙度和圆柱度要求较高。3个直线轴承22下端过渡装入顶板32的凹止口内，上端用第二导套23防护，防止掉入杂质。3个压装气缸导杆24在3个直线轴承22内顺畅轴向滑动，由于压装气缸导杆24较长，为了保证3个压装气缸导杆24同步滑动，在3个压装气缸导杆24顶端连接有环形的压装气缸顶板26，使3个压装气缸导杆24成为一个整体。

本发明还公开了一种混合动力电机定转子合装装配方法，包括以下步骤：

步骤一：转动第一手动换向阀13的手柄，伸出移载气缸的缸杆，将底板31移到外侧；

步骤二：将变速器输出端朝下放置在底板3上的定位座11上；

步骤三：转动第二手动换向阀14的手柄，收缩压装气缸25的缸杆；将定子吊起，用2个螺栓固定在定子压头21上，注意要将定子上的线束布置在定子压头21的豁口处，避免干涉；

步骤四：转子定位座17放到转子上；并用螺栓固定转子定位座17和转子；

步骤五：转动第一手动换向阀13的手柄，收缩移载气缸7的缸杆，将底板31带动变速器移到内侧；

步骤六：将3个定子导向杆18穿过定子的通孔，拧入变速器壳体的螺纹内，起到导向作用；

步骤七：转动第二手动换向阀14的手柄，伸出压装气缸25的缸杆，将定子压入变速器壳体内；

步骤八：拆除3个定子导向杆18，拆除固定定子的2个螺栓；

步骤九：转动第二手动换向阀14的手柄，收缩压装气缸25的缸杆；转动第一手动换向阀13的手柄，伸出移载气缸7的缸杆，将底板3移到外侧；吊起变速器总成，完成装配。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，包括：支撑机构、移载机构、导向机构和压装机构；移载机构设置在支撑机构底部，压装机构设置在支撑机构顶部，导向机构位于压装机构下方设置在支撑机构内部；

所述压装机构包括：压装气缸(25)、压装气缸底座(27)、定子压头(21)和第二手动换向阀(14)；压装气缸底座(27)设置在支撑机构上，压装气缸(25)设置在压装气缸底座(27)上，定子压头(21)设置在导向机构上，压装气缸(25)的缸杆与导向机构连接；

所述导向机构包括：转子定位座(17)、定子导向板(30)、压装气缸顶板(26)、若干个定子导向杆(18)、若干个直线轴承(22)、若干个第二导套(23)和若干个压装气缸导杆(24)；用于定位转子的转子定位座(17)连接转子端面，定子导向杆(18)一端固定在定子导向板(30)上，另一端穿过定子连接变速器壳体，压装气缸(25)的缸杆与定子导向板(30)连接，定子导向板(30)下侧连接定子压头(21)，上侧连接压装气缸导杆(24)，压装气缸导杆(24)上侧连接压装气缸顶板(26)，压装气缸导杆(24)外径间隙配合有直线轴承(22)和第二导套(23)，第二导套(23)设置在直线轴承(22)上方。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述支撑机构包括：底座(3)、顶板(32)、若干个第一导套(8)、若干个支撑柱(16)和若干个吊耳(15)；第一导套(8)分别固定在支撑柱(16)两端，共同装配到底座(3)和顶板(32)之间并固定，吊耳(15)均布于顶板(32)上。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述移载机构包括：底板(31)、定位座(11)、移载气缸(7)、气缸连接板(5)、第一缓冲器(1)、第一缓冲器支架(2)、第二缓冲器(34)、第二缓冲器支架(10)、第一手动换向阀(13)和若干个直线滑块轨道(4)；直线滑块轨道(4)的固定部分固定在支撑机构底部，移动部分连接并支撑底板(31)，移载气缸(7)固定在支撑机构底部直线滑块轨道(4)一侧，移载气缸(7)的缸杆连接气缸连接板(5)一端，气缸连接板(5)另一端连接底板(31)，定位座(11)固定在底板(31)上，第一缓冲器支架(2)和第二缓冲器支架(10)分别设置在支撑机构底部两端，第一缓冲器(1)、第二缓冲器(34)分别设置在第一缓冲器支架(2)、第二缓冲器支架(10)上，第一手动换向阀(13)设置在支撑机构顶部并连接移载气缸(7)。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述转子定位座(17)上设置有若干用于径向定位转子的止口。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述转子定位座(17)端面开设若干通孔，与转子端面通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述定子导向杆(18)螺纹固定在变速器壳体上。

7.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述定子压头(21)下侧开有豁口。

8.根据权利要求1所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备，其特征在于，所述第二手动换向阀(14)有A、B两个口，分别连接压装气缸(25)的进气口和出气口。

9.使用权利要求1～8任意一项所述的一种混合动力电机定转子合装装配设备的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：调节移载机构移到装配设备外侧；

步骤二：将变速器放置在移载机构上；

步骤三：通过第二手动换向阀(14)调节压装气缸(25)将定子吊起，并将其固定在定子压头(21)上；

步骤四：转子定位座(17)固定到转子上；

步骤五：调节移载机构移到装配设备移到装配设备内侧；

步骤六：定子导向杆(18)连接变速器壳体；

步骤七：通过第二手动换向阀(14)调节压装气缸(25)将定子压入变速器壳体内；

步骤八：拆除定子导向杆(18)；

步骤九：调节第二手动换向阀(14)及移载机构，吊起变速器总成，完成装配。

10.根据权利要求9所述的一种混合动力电机定转子合装装配方法，其特征在于，步骤三中定子通过螺栓固定在定子压头(21)上。

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